40.Интегрально-инжекционная логика.
41. Основные параметры являются общими для всех существующих и возможных логических имс и позволяют сравнивать между собой микросхемы различных типов. Основными параметрами являются:
1. реализуемая логическая функция;
2. быстродействие;
3. коэффициент объединения по выходу (нагрузочная способность);
4. помехоустойчивость;
5. потребляемая мощность;
6. устойчивость против внешних воздействий;
7. степень
интеграции, надежность.
Быстродействие ИС определяется средним временем задержки сигнала. Среднее время задержки определяется временем прохождения сигнала через одну микросхему в устройстве. При определении средней задержки в качестве границ временных интервалов обычно берут точки на фронтах, соответствующие половине перепада напряжения, или точки, соответствующие уровням 0,1 и 0,9 этого перепада
По среднему времени задержки ИС делятся на: сверхбыстродействующие tзад ср < 5 нс; быстродействующие 5 нс < tзад ср < 10 нс. среднего быстродействия 10 нс < tзад ср < 100нс; низкого быстродействия tзад ср > 100 нс.
Коэффициент объединения по входу – это максимальное число входов, которое может иметь логический элемент. С увеличением коэффициента объединения по входу расширяются логические возможности микросхемы за счет выполнения функции с большим числом э в на одном типовом элементе. Увеличение коэффициента объединения по входу ухудшает другие параметры микросхемы: быстродействие, помехоустойчивость, нагрузочную способность. Чаще всего коэффициент объединения по входу не превышает 8, что определяется ограниченным числом выводов ИС.
Коэффициент разветвления по выходу "n" (нагрузочная способность) определяется числом схем этой же серии, входы которых могут быть подключены к выходу данной схемы без нарушения ее работоспособности. Чем выше "n", тем шире логические возможности микросхемы и тем меньше число микросхем необходимо для построения сложного вычислительного устройства. Однако увеличение "n", т.е. увеличение числа нагрузок, ухудшает помехоустойчивость и быстродействие.
Помехоустойчивость Uп макс – наибольшее значение напряжения на входе микросхемы, при котором еще не происходит изменения уровней выходного напряжения. Помехоустойчивость определяется работоспособностью логического элемента при наличии различных помех, действующих на входе ИМС наряду с полезным сигналом. Помехи могут возникать как в самих логических схемах, так и наводиться от посторонних устройств. Помехи бывают статические и динамические. Под статическими понимают помехи, длительность которых значительно превышает длительность переходных процессов в логических элементах. К импульсной (динамической) помехе относятся кратковременные импульсы, длительность которых cоизмерима с длительностью переходных процессов в логических элементах. По статической помехоустойчивости логические элементы условно можно разделить на элементы: с низкой помехоустойчивостью Uп ст = 0,2…0,4 В; со средней помехоустойчивостью Uп ст = 0,4…0,8 В; с высокой помехоустойчивостью Uп ст > 0,8 В.
Импульсная помехоустойчивость всегда выше статической. Это вызвано тем, что при коротком импульсе помехи паразитные емкости в логическом элементе не успевают перезарядиться до пороговых уровней переключения микросхемы. По потребляемой мощности ИМС делятся на:
1.мощные 25 ≤ Рср ≤ 250 мВт (ЭСЛ-схемы);
2.средней мощности 3 ≤ Рср ≤ 25 мВт (ТТЛ-схемы); маломощные 0,3 ≤ Рср ≤ 3 мВт;
3.микромощные 1 ≤ Рср ≤ 300 мкВт (КМОП-схемы);
4.нановаттные Рср < 1 мкВт (интегральная инжекционная логика).
Потребляемая мощность зависит от напряжения источника питания Uип. Напряжение Uип должно соответствовать одному из значений стандартного ряда напряжений питания: 1,2; 1,6; 2,0; 2,4; 3,0; 4,0; 5,0; 6,3; 9,0; 12,6 В. Для цифровых микросхем на биполярных транзисторах типовые значения Uип составляют 2…5 В, для схем на МДП-транзисторах 5…9 В.